摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤礦已經(jīng)成為推動工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的基礎(chǔ)。當(dāng)前機(jī)械化采煤工藝、機(jī)械化采煤設(shè)備極大提升了采煤效率。在此過程中煤礦綜采工作面的通風(fēng)隱患與火災(zāi)隱患也逐漸顯現(xiàn)出來。為提升煤礦綜采工作的安全性，必須做好通風(fēng)處理與防滅火處理。基于此，本文結(jié)合具體煤礦綜采工作面情況，分析了煤礦綜采工作面的通風(fēng)與火災(zāi)隱患，其次探討了在煤礦綜采工作面應(yīng)用均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)的要點(diǎn)，最后圍繞如何在煤礦綜采工作面中有效應(yīng)用均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)提出了幾點(diǎn)實(shí)踐措施。

關(guān)鍵詞：煤礦；綜采工作面；均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)

引言

均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)是一種通風(fēng)調(diào)節(jié)控制技術(shù)，能夠借助工作面壓力差的調(diào)整與控制，做好煤礦綜采工作面的進(jìn)風(fēng)巷回風(fēng)巷氣流的管理，不僅能夠?qū)Σ煽諈^(qū)煤層的空氣質(zhì)量進(jìn)行有效管理，也能防止綜采工作面發(fā)生自燃現(xiàn)象，有效提升煤礦綜采工作面的工作安全性，實(shí)現(xiàn)礦井瓦斯防治與防火管理。當(dāng)前煤礦綜采工作面出現(xiàn)火災(zāi)的主要原因是綜采工作面出現(xiàn)煤層自燃或外部熱源。將均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)應(yīng)用于煤礦綜采工作面能夠減少進(jìn)風(fēng)口向的風(fēng)壓差，進(jìn)而隔離氧氣的供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)綜采工作面易燃?xì)怏w的控制。

一、煤礦綜采工作面通風(fēng)與火災(zāi)隱患分析

（一）熱源分析

當(dāng)前煤礦發(fā)生礦山火災(zāi)主要有兩種原因，一種是易燃易氧化煤炭在堆積過程中產(chǎn)生的火焰，另一種是外在火源進(jìn)入到礦井中引發(fā)的火災(zāi)。當(dāng)前礦井火災(zāi)發(fā)生初期，火情傳播速度較慢，出火點(diǎn)位置較為隱秘，使得礦井火災(zāi)發(fā)生難以被有效檢測。為提升煤礦礦井安全生產(chǎn)，應(yīng)用均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)能夠在控制工作面進(jìn)回風(fēng)巷氣流狀況實(shí)現(xiàn)綜采工作面的氣壓控制，避免一氧化碳、甲烷等易燃?xì)怏w在工作面停留，提升綜采工作面的安全性。

（二）環(huán)境與設(shè)備分析

由于煤礦地質(zhì)較為復(fù)雜，在采礦時(shí)往往需要大量人力。隨著煤礦開采深度不斷增加，煤礦出現(xiàn)安全問題概率也在迅速提升。當(dāng)前礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)直接影響著安全生產(chǎn)效率。若煤礦通風(fēng)設(shè)計(jì)不合理，往往會導(dǎo)致通風(fēng)能力較差，使有害氣體聚集，進(jìn)而出現(xiàn)中毒或火災(zāi)等問題。除此之外，煤礦采礦設(shè)備的清理與維護(hù)工作也直接影響著綜采平臺的通風(fēng)能力。通過定期維護(hù)通風(fēng)系統(tǒng)，能夠避免瓦斯等氣體大量聚集，實(shí)現(xiàn)綜采工作面的環(huán)境安全[1]。

二、煤礦綜采工作面均壓通風(fēng)防滅火應(yīng)用要點(diǎn)探析

（一）升壓通風(fēng)防滅火方式

升壓通風(fēng)防滅火方式的應(yīng)用條件是綜采工作面漏風(fēng)點(diǎn)的風(fēng)壓高于工作面的風(fēng)壓，這就需要提升綜采工作面的壓力強(qiáng)度。當(dāng)前應(yīng)用升壓通風(fēng)防滅火措施時(shí)，主要是通過調(diào)節(jié)回風(fēng)巷風(fēng)門，提升風(fēng)阻。在進(jìn)風(fēng)巷安裝通風(fēng)機(jī)，改變風(fēng)阻，使綜采工作面風(fēng)量不變的情況下，提升工作面的風(fēng)壓。比如在進(jìn)風(fēng)巷安裝局部通風(fēng)機(jī)，通過降低通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，將漏風(fēng)點(diǎn)的風(fēng)壓與工作面風(fēng)壓平衡，有效達(dá)到升壓的目的。在實(shí)際煤礦綜采工作面落實(shí)升壓通風(fēng)防滅火措施時(shí)，需要根據(jù)不變風(fēng)壓和風(fēng)量、增加風(fēng)量增加風(fēng)壓與減少風(fēng)量升風(fēng)壓等不同的情況，確定局部通風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)。

（二）降壓通風(fēng)防滅火方式

降壓通風(fēng)防滅火方式的應(yīng)用條件是需要降低工作面風(fēng)壓，使工作面風(fēng)壓與漏風(fēng)點(diǎn)風(fēng)壓達(dá)成平衡。在實(shí)際應(yīng)用降壓通風(fēng)防滅火方式時(shí)，一般有以下幾種情形。一種是保持工作面風(fēng)壓不變的情況下，通過改變風(fēng)量的方式，使漏風(fēng)點(diǎn)風(fēng)壓與工作面風(fēng)壓相同。另一種是通過增加工作面風(fēng)量的方式，降低工作面風(fēng)壓。第三種是通過減少回風(fēng)巷或進(jìn)風(fēng)巷風(fēng)量的手段，降低工作面的風(fēng)壓。比如在煤礦綜采工作面應(yīng)用降壓通風(fēng)防滅火方式時(shí)，可以通過調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)巷的風(fēng)門，增加風(fēng)量，在提升風(fēng)阻的過程中降低工作面的風(fēng)壓。又或者通過將局部通風(fēng)機(jī)安置于回風(fēng)巷道中，減少回風(fēng)巷道的風(fēng)阻，以此降低工作面的風(fēng)壓。

三、均壓通風(fēng)防滅火在煤礦綜采工作面中的實(shí)踐策略

（一）明確技術(shù)方案

應(yīng)用均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)時(shí)需要結(jié)合煤礦綜采工作面的情況，制定技術(shù)應(yīng)用方案，明確通風(fēng)設(shè)施設(shè)備的設(shè)置點(diǎn)位與配風(fēng)量，以此有效保障均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)的應(yīng)用效果。

1.將局部通風(fēng)機(jī)設(shè)備放置于綜采工作面，并使用風(fēng)筒與風(fēng)門連接在工作面上，通風(fēng)機(jī)要保持高運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。一般來說綜采工作面的配風(fēng)量應(yīng)超過700m3/min，局部通風(fēng)機(jī)的最大吸風(fēng)量達(dá)到900m3/min。在應(yīng)用局部通風(fēng)機(jī)設(shè)備時(shí)，需要將自動切換裝置、雙電源裝置、雙風(fēng)機(jī)裝置等與通風(fēng)機(jī)配套使用，實(shí)現(xiàn)功率與風(fēng)量的穩(wěn)定性。在材料巷與運(yùn)輸巷道分別設(shè)計(jì)三道風(fēng)門與兩道調(diào)節(jié)風(fēng)門。根據(jù)工作面風(fēng)流方向。設(shè)置相反的風(fēng)門開啟方向。同時(shí)將調(diào)節(jié)風(fēng)窗設(shè)置于運(yùn)輸巷道的風(fēng)門上，實(shí)現(xiàn)風(fēng)量調(diào)節(jié)。

2.將水柱計(jì)置放于綜采工作面的運(yùn)輸巷回風(fēng)簾巷風(fēng)窗上，將綜采工作面的風(fēng)量進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，由測量人員讀取水柱計(jì)數(shù)據(jù)，獲得綜采工作臺測風(fēng)結(jié)果，以此實(shí)施調(diào)整通風(fēng)機(jī)的工作效率，確保綜采工作面的風(fēng)量處于穩(wěn)定狀態(tài)。在對通風(fēng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)操作時(shí)，應(yīng)有機(jī)電區(qū)通風(fēng)工作人員做好防爆性能檢驗(yàn)，以此保障通風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備的安全性能[2]。

3.落實(shí)防滅火技術(shù)。均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)的應(yīng)用就是解決綜采工作面、采空區(qū)聯(lián)通出現(xiàn)的漏風(fēng)問題。通過調(diào)整空氣壓力，避免出現(xiàn)煤炭自燃或外部因素導(dǎo)致的煤炭燃燒。在煤礦綜采區(qū)由于火災(zāi)發(fā)生初期，火焰?zhèn)鞑ニ俣容^慢，起火地點(diǎn)隱秘。這就導(dǎo)致在發(fā)現(xiàn)火災(zāi)時(shí)容易出現(xiàn)火情難以控制的問題。在此背景下，保障煤礦安全生產(chǎn)就要應(yīng)用通風(fēng)機(jī)，將空氣隔絕，應(yīng)用注漿滅火技術(shù)、注氮滅火技術(shù)以及膠體滅火技術(shù)實(shí)現(xiàn)火情的控制。

（二）提升通風(fēng)設(shè)施質(zhì)量

在煤礦綜采平臺應(yīng)用均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)時(shí)，需要應(yīng)用多種通風(fēng)設(shè)施，包括通風(fēng)機(jī)、風(fēng)門墻、調(diào)節(jié)風(fēng)窗等裝置。為提升均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，確保通風(fēng)裝置的使用性能與安全性能，滿足煤礦綜采平臺的要求，以此確保煤礦采礦的安全生產(chǎn)。

1.控制均壓通風(fēng)設(shè)施的安裝質(zhì)量。不同煤礦的綜采工作面有著不同的環(huán)境，因此在設(shè)計(jì)均壓通風(fēng)設(shè)施安裝方案時(shí)，應(yīng)從綜采工作面的環(huán)境特征出發(fā)，明確局部通風(fēng)機(jī)、風(fēng)門墻等使用規(guī)格與要求。在安裝局部通風(fēng)機(jī)時(shí)，確定設(shè)備的規(guī)格功率是否滿足煤礦綜采工作面的通風(fēng)要求。一般來說在安裝局部通風(fēng)機(jī)設(shè)備時(shí)，需要由機(jī)電區(qū)與防爆專業(yè)人員針對局部通風(fēng)機(jī)的安全性能、使用性能進(jìn)行檢驗(yàn)，確保設(shè)備符合煤礦綜采工作面的使用標(biāo)準(zhǔn)與使用要求，才能進(jìn)行下井作業(yè)。在安裝局部通風(fēng)機(jī)時(shí)要確定通風(fēng)機(jī)的安裝位置，一般選用材聯(lián)巷位置，并確保該位置與回風(fēng)口的距離要大于10m，同時(shí)保障局部通風(fēng)機(jī)安裝環(huán)境的清潔。在完成局部通風(fēng)機(jī)的安裝工作后，需要對安裝環(huán)境進(jìn)行瓦斯檢查，通過確定局部通風(fēng)機(jī)與安裝位置附近的風(fēng)流量與瓦斯?jié)舛?。若風(fēng)流瓦斯?jié)舛鹊陀?.5%時(shí)，則可以開展局部通風(fēng)機(jī)的啟動試驗(yàn)[3]。

2.安裝風(fēng)門墻時(shí)應(yīng)確保墻體與地面保持垂直狀態(tài)。在修建磚質(zhì)封門墻時(shí)應(yīng)做好支護(hù)作業(yè)，且其底部煤巖具備較高堅(jiān)實(shí)性。若在修建過程中出現(xiàn)浮煤等問題，則需要做好起底工作。一般來說在修建風(fēng)門墻時(shí)要確保裙邊超過0.1m，確保施工現(xiàn)場無雜物、無積水、無淤泥、無瓦斯集聚。首先確定風(fēng)門墻修建位置，并使用掏槽處理的方式確定風(fēng)門墻安裝位置，挖槽深度一般需要超過03m，挖槽寬度應(yīng)大于風(fēng)門墻的厚度，在制作風(fēng)門墻的修建砂漿等原材料時(shí)，要按照1∶3的混合比例，自下而上進(jìn)行砂漿涂抹作業(yè)。在涂抹過程中要確保風(fēng)門墻墻面的平整性。其次，在完成風(fēng)門墻修建后，若兩道風(fēng)門墻之間的行人巷道距離較長，則需要安裝調(diào)節(jié)風(fēng)窗。一般來說，在行人巷道長度大于20m時(shí)，需要在封門墻上方設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)窗，以此提升均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)的應(yīng)用效果。

（三）灌漿與注氮滅火措施

在煤礦綜采工作面應(yīng)用滅火措施能夠及時(shí)控制火情，尤其是在煤礦綜采工作面應(yīng)用均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)時(shí)也要注意滅火措施的有效應(yīng)用，以此保障煤礦安全生產(chǎn)。

1.重視黃泥灌漿防滅火措施的應(yīng)用黃泥灌漿防滅火措施是通過埋入礦用無縫鋼管，將泥漿注入煤礦的采空區(qū)，以此達(dá)到控制火情的目的。在應(yīng)用黃泥灌漿防滅火措施時(shí)，一般是在采空區(qū)每隔30m的位置埋入鋼管，一般來說埋入三根即可。第一根鋼管出口與煤礦綜采工作面齊平，第二根鋼管出口與第一根鋼管出口距離相等，第三根鋼管出口與第二根鋼管出口距離保持在30m。同時(shí)在三根鋼管出口的前端使用兩米花管，以此確保灌漿工作的有效性。三根鋼管依次埋入采空區(qū)后，需要將其后端與灌漿管相連接，實(shí)現(xiàn)黃泥灌漿的滅火措施應(yīng)用[4]。

2.應(yīng)用注氮防滅火措施。由于氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)并不活潑，這就有利于煤礦的滅火工作。在應(yīng)用注氮防滅火措施與均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)時(shí)，需要將注氮設(shè)備放置于煤礦綜采工作面的進(jìn)風(fēng)順槽內(nèi)，并安裝壓力表、流量表與氮?dú)忾y門。將注氮管埋入采空區(qū)后，需要確保采空區(qū)的氮?dú)鉂舛雀哂?7%，若低于規(guī)定濃度，則需要進(jìn)行注氮處理。同時(shí)在注氮過程中，為避免出現(xiàn)氮?dú)庑孤┗蜓鯕夂枯^低的情況，需要實(shí)時(shí)驗(yàn)算注入的氮?dú)饬浚源舜_保煤礦采空區(qū)的氧氣濃度小于10%，綜采工作面的回風(fēng)流氧氣濃度大于19%。

3.應(yīng)用阻化劑防滅火技術(shù)。阻化劑的應(yīng)用能夠有效控制氧氣含量，進(jìn)而達(dá)到控制火情的目的。在煤礦綜采工作面的列車上安裝阻化泵，實(shí)現(xiàn)綜采工作面高壓膠管與霧化器的連接。在設(shè)備移動過程中，將阻化劑向采空區(qū)進(jìn)行噴灑，使霧氣能夠落入到煤炭的表面上，實(shí)現(xiàn)煤炭與氧氣隔絕，防止煤炭出現(xiàn)自燃現(xiàn)象[5]。

（四）明確綜采各階段監(jiān)管措施

煤礦綜采工作平臺不僅要在采礦工作開展中完善均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)的應(yīng)用，也要在工作面停產(chǎn)期間做好均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)措施。在停產(chǎn)期間需要將浮煤、片幫煤清理出綜采工作面，并將巖粉撒在機(jī)頭、機(jī)尾，減少采空區(qū)出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象。同時(shí)在停產(chǎn)期間需要將均壓通風(fēng)機(jī)的工作功率降至單級，以此降低綜采工作面的風(fēng)量，確保綜采工作量的氧氣濃度滿足要求。為進(jìn)一步提升停產(chǎn)期間綜采工作面的安全性，可以對采空區(qū)灌注黃泥漿，使采空區(qū)的煤礦活躍性降低。綜采工作面需要恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)，需要將通風(fēng)機(jī)的工作功率開至雙極。同時(shí)針對綜采工作面以及進(jìn)風(fēng)口的氣體濃度進(jìn)行檢查。通過檢查氧氣濃度、一氧化碳濃度、甲烷濃度等，確保工作面的生產(chǎn)環(huán)境滿足生產(chǎn)要求[6]。

除此之外，通過完善瓦斯監(jiān)測監(jiān)控措施，能夠有效避免綜采工作面與礦井出現(xiàn)爆炸或火災(zāi)等安全生產(chǎn)問題。在煤礦綜采工作面中設(shè)置氧氣檢測傳感器與一氧化碳檢測傳感器，并將通風(fēng)機(jī)、風(fēng)門等裝置進(jìn)行聯(lián)動。針對綜采工作面的氣壓情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，若綜采工作面的均壓系統(tǒng)失效后能夠及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，使工作人員能夠及時(shí)采取措施并做好撤離工作。在綜采工作面回風(fēng)隅角處設(shè)置氧氣傳感器、甲烷傳感器、一氧化碳傳感器能夠?yàn)橥L(fēng)隊(duì)的日常維護(hù)工作提供方便，也能實(shí)時(shí)檢查綜采工作面的有害氣體，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)[7]。

結(jié)論

綜上所述，為提升采集煤礦的效率與安全性，在煤礦綜采工作面要加強(qiáng)對火災(zāi)發(fā)生與火災(zāi)隱患的有效控制。將均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)應(yīng)用于煤礦綜采工作面中能夠針對進(jìn)風(fēng)巷、回風(fēng)巷的氣壓進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，避免出現(xiàn)漏風(fēng)導(dǎo)致礦井自燃的現(xiàn)象。在應(yīng)用均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)時(shí)，結(jié)合綜采工作面的情況，確定均壓通風(fēng)技術(shù)應(yīng)用方案。通過提升通風(fēng)設(shè)施的應(yīng)用效率，應(yīng)用滅火措施，并結(jié)合綜采工作的各個(gè)階段，完善通風(fēng)與防滅火的監(jiān)管措施，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)預(yù)防與火災(zāi)控制，保障煤礦安全生產(chǎn)[8]。

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作者簡介：趙敏（1986- ），女，漢族，山西太原人，本科，工程師，研究方向：煤礦安全。